Java 对象的4种引用

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引用队列 Reference Queue

Reference queues, to which registered reference objects are appended by the garbage collector after the appropriate reachability changes are detected.
引用队列，首先在引用队列中注册对象引用，当 GC 检测到其中的对象可达性发生改变时，将该对象引用添加到引用队列中。

ReferenceQueue 由 Reference 自身的链表结构所实现，提供了如下方法：

• boolean enqueue(Reference r)：入列，由 Reference 对象调用
• public Reference poll()：出列
• public Reference remove()：删除队头元素

强引用 Strong Reference

例如 String s = new String("abc");
强引用的对象不会被 GC 回收。

软引用 Soft Reference

所在包：java.lang.ref
继承自 Reference：public class SoftReference extends Reference

软引用的对象在内存紧张时会被 GC 回收。适合于创建缓存。

使用步骤：

• 创建对象
• 用 SoftReference 封装该对象

public static void main(String[] args) {
    String s = new String("abc");
    SoftReference ref = new SoftReference(s);

    System.out.println(ref.get());
}

软引用可以和一个引用队列联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，GC 就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

弱引用 Weak Reference

所在包：java.lang.ref
继承自 Reference：public class WeakReference extends Reference

无论内存是否紧张，GC 在碰到弱引用的对象时都会回收。

使用步骤：

• 创建对象
• 用 SoftReference 封装该对象，注册到 ReferenceQueue

public static void main(String[] args) throws Exception {
    ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();

    String s = new String("abc");
    WeakReference ref = new WeakReference(s, queue);

    System.out.println(queue.poll()); // null

    s = null; // 将引用设为 null
    System.gc(); // 执行 GC， 当GC 检测到其中的对象可达性发生改变时，将该对象引用添加到引用队列中
    Thread.sleep(1000);

    System.out.println(queue.poll()); // 从引用队列中读出
}

输出：

null
java.lang.ref.WeakReference@1540e19d

弱引用的使用场景：集合类。例如 WeakHashMap：

An entry in a WeakHashMap will automatically be removed when its key is no longer in ordinary use. More precisely, the presence of a mapping for a given key will not prevent the key from being discarded by the garbage collector, that is, made finalizable, finalized, and then reclaimed. When a key has been discarded its entry is effectively removed from the map, so this class behaves somewhat differently from other Map implementations.
WeakHashMap 中的元素 Entry，当它的 key 不再使用时，Entry 会被自动删除。
更准确地说，即使某个 key 仍然在 WeakHashMap 中，这个 key 还是会被 GC 回收，当 key 被回收后，它对应的整个 Entry 就会从 WeakHashMap 中删除。

示例：

// HashMap 中对 key 是强引用
HashMap map = new HashMap();
Integer it1 = new Integer(1);
map.put(it1, "A");

// WeakHashMap 中对 key 是弱引用
WeakHashMap weakHap = new WeakHashMap();
Integer it2 = new Integer(1);
weakHap.put(it2, "A");

// 将 key 对象设为不可达状态
it1 = null;
it2 = null;

// 扫描所有对象，检查是否可达状态
System.gc();
Thread.sleep(1000);

System.out.println(map.get(1)); // 输出 A
System.out.println(weakHap.get(1)); // 输出 null

虚引用 Phantom Reference

所在包：java.lang.ref
继承自 Reference：public class PhantomReference extends Reference

虚引用的对象在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
虚引用不能单独使用，需要放在一个 ReferenceQueue 中，用于追踪对象被 GC 回收的情况。